Desenvolvimento e caracterização de biocompósitos: matriz polimérica de HIPS reforçado com fibras de capim-sapê

• Processo: 17/15461-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2017
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2020
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Herman Jacobus Cornelis Voorwald
• Beneficiário: Thiago de Souza Dias
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/24816-3 - Resistência a fadiga de biocompósitos poliméricos reforçados com fibra natural, BE.EP.IC
• Assunto(s): Branqueamento Polpação Desenvolvimento sustentável Fibras naturais Capim-sapê
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: acetosolv | Branqueamento | capim-sapê | Hips | Injeção | Compósito de matriz polimérica reforçado com fibra natural

Resumo

O crescente avanço tecnológico trouxe consigo a preocupação em desenvolver materiais cujo impacto ambiental seja mínimo, como prevê o desenvolvimento sustentável. Neste sentido, as fibras naturais estão sendo cada vez mais aplicadas como reforço em compósitos de matriz polimérica, alternativa para diminuir os materiais sintéticos, como a fibra de vidro, além de agregar valor à matéria prima natural. O presente trabalho tem por objetivo desenvolver e caracterizar um biocompósito cuja matriz, de Poliestireno de Alto Impacto (PSAI/HIPS), seja reforçada com fibras de capim-sapê, uma planta invasora que acomete diversas regiões do Brasil. As fibras do capim-sapê serão submetidas a uma sequência de tratamentos químicos passando inicialmente pela polpação acetosolv, com ácido acético para remoção de lignina seguido de branqueamento com solução de hidróxido de sódio (NaOH 4% m/v) e peróxido de hidrogênio (H2O2 30%v/v), a fim de se obter uma fibra rica em celulose e melhorar a interação matriz-reforço. As fibras in natura e tratadas serão caracterizadas por análises de Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Termogravimetria (TGA/DTG). Para confecção dos biocompósitos, será realizada a mistura do polímero com 10%, 20% e 30% em massa das fibras após cada etapa de tratamento (acetosolv e branqueamento) em misturador termocinético, seguida pela moldagem por injeção. Os biocompósitos e o HIPS puro serão caracterizados quanto às suas propriedades térmicas por (TGA-DTG), MEV, FTIR, absorção de água, e por fim serão submetidos a ensaios de tração e impacto, para se avaliar o efeito de cada tratamento químico na adesão fibra/matriz e da porcentagem de fibra nas propriedades finais dos biocompósitos.